BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR ÉLECTROTECHNIQUE Épreuve E4.1

BTS ÉLECTROTECHNIQUE Session 2013
Épreuve E4.1 : Étude d’un système technique industriel :
Pré-étude et modélisation Code : 13-EQPEM Page : 1/26
BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR
ÉLECTROTECHNIQUE
Épreuve E4.1
ÉTUDE D’UN SYSTÈME TECHNIQUE INDUSTRIEL
PRÉ-ÉTUDE ET MODÉLISATION
SESSION 2013
Durée : 4 heures
Coefficient : 3
Matériel autorisé :
- Calculatrice à fonctionnement autonome autorisée conformément à la circulaire
nº 99-186 du 16/11/99. L’usage de tout autre matériel ou document est interdit.
Documents à rendre avec la copie :
- Le candidat répondra sur les documents-réponses et sur feuilles de copie. Les
documents-réponses sont à rendre agrafés au bas d’une copie.
Dès que le sujet vous est remis, assurez-vous qu’il est complet.
Ce sujet se compose de 26 pages numérotées de 1/26 à 26/26
dont 6 annexes et 4 documents-réponses.
Il sera tenu compte de la qualité de rédaction, en particulier pour les réponses aux
questions ne nécessitant pas de calcul. Le correcteur attend des phrases complètes
respectant la syntaxe de la langue française.
Utiliser les notations indiquées dans le texte, justifier toutes les réponses, présenter
clairement les calculs et les résultats.

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Le centre culturel Pablo Picasso a
été créé en 1973 à la demande de la
ville d'Homécourt.
Le centre propose des activités diversifiées :
Le spectacle vivant
Depuis 2002, le centre culturel est devenu « scène conventionnée pour le
jeune public ». Il est reconnu et soutenu pour son action en direction de
l'enfance et la jeunesse par le Ministère de la Culture.
Chaque saison, une vingtaine de spectacles et cinquante à soixante
représentations sont proposés au public. Trois à cinq créations sont
accueillies chaque saison.
La création de spectacles professionnels
Le centre culturel est à l'origine de la création de la compagnie du
Théâtre du Paradis. Cette compagnie existe depuis 1984 et s'est
spécialisée dans les spectacles à destination du jeune public.
Le Centre culturel accueille également des compagnies en résidence,
deux à trois compagnies par saison. De nombreux spectacles créés à
Homécourt ont été accueillis dans des théâtres en France et à l'étranger.
La formation des amateurs aux pratiques artistiques
Animés par des comédiens professionnels, les ateliers sont ouverts tout
au long de la saison aux adultes, enfants et adolescents. Ceux-ci peuvent
s'initier à l'art théâtral et travaillent sur des projets scéniques et des
présentations d'ateliers.
La salle de spectacles
Sa capacité est de 380 places et la
dimension de la scène est de 19 m par
9,50 m.

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Le système de perches
Dans une salle de spectacles les décors, les rideaux et les projecteurs sont
accrochés au dessus de la scène à des perches horizontales mobiles. Au cours
d’une représentation, les perches sont positionnées à différentes hauteurs en
fonction des besoins de la mise en scène.
Le centre Pablo Picasso est équipé de 23 perches de 18 m de longueur, pouvant
supporter chacune une charge de 300 kg.
Chaque perche est suspendue par un système de 6 drisses (cordes) et de 6 poulies.
perches
Vue de côté de la salle
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L’éclairage de la scène
La salle est équipée de différents types de projecteurs de scène (ambiance,
poursuite...) dont les puissances sont comprises entre 250 W et 2 kW.
Dans l’installation actuelle, chaque perche est déplacée manuellement.
Lors des spectacles, plusieurs techniciens sont mobilisés en même temps pour
déplacer les décors qui peuvent atteindre 300 kg. Les changements de décors sont
longs, fastidieux et difficiles à réaliser pendant les entractes.
Gradateur mobile
6 départs 3 kW
Ces projecteurs peuvent être alimentés
par une armoire fixe avec 48 départs
de 2,5 kW chacun ou par 4 gradateurs
mobiles avec 6 départs de 3 kW
chacun.

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Enjeux
Dans le cadre de la rénovation, il a été décidé de motoriser et d’automatiser le
déplacement des perches afin de minimiser le temps de mise en place des décors et
de pouvoir créer des effets pendant les spectacles.
Le nouveau système permettra un positionnement plus précis des perches.
Il sera commandé soit en mode LOCAL à l’aide des commandes situées sur
l’armoire, soit en mode DISTANT à partir d’un boîtier portatif comprenant un terminal
de dialogue Homme/Machine. Ce boîtier pourra être connecté à 4 endroits du
théâtre. Une supervision de l’ensemble sera disponible sur un PC en régie.
La modernisation du système d'éclairage permettra également de répondre aux
demandes croissantes d'effets lumineux sophistiqués.
Problématiques
Dans un premier temps, nous choisirons et nous dimensionnerons les éléments
techniques permettant le positionnement automatisé des perches.
Dans un second temps nous étudierons comment améliorer l’éclairage de la scène
(augmentation de la puissance globale, augmentation de la part d’éclairage variable)
en évaluant l’impact économique et technique de cette modification.
La pré-étude consistera à :
- faire un bilan mécanique du système afin de dimensionner les éléments de la
chaîne cinématique;
- justifier le choix de la section du conducteur neutre sachant que l’installation
possède des gradateurs;
- prédéterminer les réglages d'un projecteur.
Les parties A, B, et C sont indépendantes.